TWM553424U - 光學鏡片 - Google Patents
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Description
本創作係為一種光學鏡片；尤指一種可有效阻隔部分藍光與紅外光的光學鏡片。
隨著科技的進步與人類生活習慣的改變，電視、電腦、平板電腦及智慧型手機等電子產品與照明設備已成為多數人日常生活中不可缺少的必需品，上述電子產品的螢幕及照明設備之光源射線中皆含有藍光，且室外的烈日強光中亦含有高能量的可見光及非可見光，其中可見光中的藍光可以穿透眼球直達黃斑部與視網膜，因此若眼睛長期暴露於藍光中將導致視網層黃斑部病變，造成黃斑部退化 且（或）引起白內障，成為一大隱憂。
習知光學鏡片，尤其是使用於視力矯正之光學鏡片，皆著重於抗反射；吸收外部光源之紅外線及紫外線；或消除靜電、低頻輻射及眩光等技術之改良，如台灣新型公告第M311893號「強化鏡片」，即係於鏡片基材設置至少一鍍層，該鍍層係以化學鍍層法（浸鍍、噴鍍）或物理鍍層法（真空蒸鍍、離子鍍）的方式被覆在該基材的外表面，使該鍍層符合於該基材外表面的曲率半徑，以獲得具抗反射、高透過率及導電性之鏡片。
然而，該習知光學鏡片皆未考量到藍光對眼睛的影響，因此該習知光學鏡片所使用的鍍層技術及方法皆無法使光學鏡片有效的阻隔藍光，以保護眼睛免於受到過量藍光的傷害。
為此，本案創作人，針對前揭習知光學鏡片所存在的問題，積多年光學鏡片之研發及製造經驗，而創作本案。
本創作之目的，乃在解決習知光學鏡片無法同時阻隔部分藍光及紅外光之問題，該光學鏡片之鏡片基板之一側係設置可阻隔部分藍光及紅外光之多層膜，該多層膜係由複數層低折射率薄膜（二氧化矽薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料薄膜）與高折射率薄膜（氧化鋯薄膜、五氧化三鈦薄膜、氧化鈦薄膜、五氧化二鉭薄膜、或由氧化鋯與氧化鈦所組成的混合材料薄膜）交互堆疊而成，並於多層膜之各層薄膜中使用特定的材料與厚度，使光學鏡片在不被過度染色的條件下產生阻隔部分藍光及紅外光之效果，讓使用者的眼睛因部分紅外光之阻隔而可保持涼爽，且因部分藍光之阻隔亦可降低使用者眼睛產生黃斑部病變及白內障等問題，使光學鏡片達到減輕眼睛的疲勞感與延長久視時間之功效。
本創作之光學鏡片，至少包含鏡片基板與五層多層膜，前述多層膜係設置於鏡片基板之一側，且多層膜係利用真空蒸鍍方式直接或間接逐一將各層薄膜蒸鍍於鏡片基板上；前述多層膜之第一、第三與第五層薄膜得為二氧化矽薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料薄膜，且第二與第四層薄膜得為氧化鋯薄膜、五氧化三鈦薄膜、氧化鈦薄膜、五氧化二鉭薄膜、或由氧化鋯與氧化鈦所組成的混合材料薄膜；第一層薄膜之膜厚為130~208nm，第二層薄膜之膜厚為101~152nm，第三層薄膜之膜厚為120~184nm，第四層薄膜之膜厚為80~130nm，第五層薄膜之膜厚為40~65nm。
本創作之光學鏡片，至少包含鏡片基板與七層多層膜，前述多層膜係設置於鏡片基板之一側，且多層膜係利用真空蒸鍍方式直接或間接逐一將各層薄膜蒸鍍於鏡片基板上；前述多層膜之第一、第三與第五層薄膜得為二氧化矽薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料薄膜，且第二與第四層薄膜得為氧化鋯薄膜、五氧化三鈦薄膜、氧化鈦薄膜、五氧化二鉭薄膜、或由氧化鋯與氧化鈦所組成的混合材料薄膜；第一層薄膜之膜厚為130~208nm，第二層薄膜之膜厚為101~152nm，第三層薄膜之膜厚為120~184nm，第四層薄膜之膜厚為75~114nm，第五層薄膜之膜厚為11~18nm，第六層薄膜之膜厚為9~13nm，第七層薄膜之膜厚為2.8~4.2nm。
本創作之光學鏡片，其中前述鏡片基板與多層膜之間係設置第一結合膜，利用該第一結合膜可讓多層膜易於附著在鏡片基板上；前述多層膜之至少一相鄰薄膜之間設置第二結合膜，利用該第二結合膜可增加多層膜之各層薄膜之間的附著力與結合強度；前述多層膜之任一相鄰薄膜之間得設置抗靜電膜，使光學鏡片具有抗靜電之功效；前述多層膜之最未層薄膜之外側得設置至少一疏油膜、防霧膜、保護膜或其它功能性薄膜。
如圖１～４所示，為本創作之一種可有效阻隔藍光和紅外光之光學鏡片之實施例(一)，至少包含：
鏡片基板1，得為玻璃、樹脂、聚碳酸酯（polycarbonate; PC）、壓克力樹脂（arcylic;丙烯酸樹脂）、CR39樹脂、NK55樹脂、MR-系列樹脂（例如MR7樹脂、MR7.4樹脂MR8樹脂、MR10樹脂等）或鈦晶（trivex）等材質所製成之光學鏡片，且前述鏡片基板1得預先切割為所需的形狀，例如凸透鏡、凹透鏡、近視鏡片、遠視鏡片、散光鏡片、老花眼鏡片、螢幕鏡片或其它幾何形狀之鏡片，端視使用之需求而定。
多層膜2，係設置於前述鏡片基板1之一側，該多層膜2得利用真空蒸鍍方式直接或間接逐一將各層薄膜蒸鍍於鏡片基板1上，前述多層膜2之第一層薄膜21得為二氧化矽（SiO2）薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料（SiO2＋Al2O3）薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料（SiO＋SiO2）薄膜，其膜厚為130~208nm；
前述多層膜2之第二層薄膜22得為氧化鋯（ZrO2）薄膜、五氧化三鈦（Ti3O5）薄膜、氧化鈦（TiO2）薄膜、五氧化二鉭（Ta2O5）薄膜、或由氧化鋯與氧化鈦所組成的混合材料（ZrO2 + TiO2）薄膜，其膜厚為101~152nm；
前述多層膜2之第三層薄膜23得為二氧化矽（SiO2）薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料（SiO2＋Al2O3）薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料（SiO＋SiO2）薄膜，其膜厚為120~184nm；
前述多層膜2之第四層薄膜24得為氧化鋯（ZrO2）薄膜、五氧化三鈦（Ti3O5）薄膜、氧化鈦（TiO2）薄膜、五氧化二鉭（Ta2O5）薄膜、或由氧化鋯與氧化鈦所組成的混合材料（ZrO2 + TiO2）薄膜，其膜厚為80~130nm；
前述多層膜2之第五層薄膜25得為二氧化矽（SiO2）薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料（SiO2＋Al2O3）薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料（SiO＋SiO2）薄膜，其膜厚為40~65nm。前述多層膜2之各層薄膜之間得設置其它功能性薄膜，端視需求而定。
如圖１及５～７所示，為本創作之一種可有效阻隔藍光和紅外光之光學鏡片之實施例(二)，至少包含：
鏡片基板1，得為玻璃、樹脂、聚碳酸酯（polycarbonate; PC）、壓克力樹脂（arcylic;丙烯酸樹脂）、CR39樹脂、NK55樹脂、MR-系列樹脂（例如MR7樹脂、MR7.4樹脂MR8樹脂、MR10樹脂等）或鈦晶（trivex）等材質所製成之光學鏡片，且前述鏡片基板1得預先切割為所需的形狀，例如凸透鏡、凹透鏡、近視鏡片、遠視鏡片、散光鏡片、老花眼鏡片、螢幕鏡片或其它幾何形狀之鏡片，端視使用之需求而定。前述多層膜2之各層薄膜之間得設置其它功能性薄膜，端視需求而定。
多層膜2，係設置於前述鏡片基板1之一側，該多層膜2得利用真空蒸鍍方式直接或間接逐一將各層薄膜蒸鍍於鏡片基板1上，前述多層膜2之第一層薄膜21得為二氧化矽（SiO2）薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料（SiO2＋Al2O3）薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料（SiO＋SiO2）薄膜，其膜厚為139~208nm；
前述多層膜2之第二層薄膜22得為氧化鋯（ZrO2）薄膜、五氧化三鈦（Ti3O5）薄膜、氧化鈦（TiO2）薄膜、五氧化二鉭（Ta2O5）薄膜、或由氧化鋯與氧化鈦所組成的混合材料（ZrO2 + TiO2）薄膜，其膜厚為101~152nm；
前述多層膜2之第三層薄膜23得為二氧化矽（SiO2）薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料（SiO2＋Al2O3）薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料（SiO＋SiO2）薄膜，其膜厚為120~184nm；
前述多層膜2之第四層薄膜24得為氧化鋯（ZrO2）薄膜、五氧化三鈦（Ti3O5）薄膜、氧化鈦（TiO2）薄膜、五氧化二鉭（Ta2O5）薄膜、或由氧化鋯與氧化鈦所組成的混合材料（ZrO2 + TiO2）薄膜，其膜厚為75~114nm；
前述多層膜2之第五層薄膜25得為二氧化矽（SiO2）薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料（SiO2＋Al2O3）薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料（SiO＋SiO2）薄膜，其膜厚為11~18nm；
前述多層膜2之第六層薄膜26得為氧化鋯（ZrO2）薄膜、五氧化三鈦（Ti3O5）薄膜、氧化鈦（TiO2）薄膜、五氧化二鉭（Ta2O5）薄膜、或由氧化鋯與氧化鈦所組成的混合材料（ZrO2 + TiO2）薄膜，其膜厚為9~13nm；
前述多層膜2之第七層薄膜27得為二氧化矽（SiO2）薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料（SiO2＋Al2O3）薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料（SiO＋SiO2）薄膜，其膜厚為2.8~4.2nm。前述多層膜2之各層薄膜之間得設置其它功能性薄膜，端視需求而定。
如圖３、４、６、７所示，前述各實施例之光學鏡片得於鏡片基板1與多層膜2之間設置第一結合膜3，其膜厚為4.8~7.2nm，利用該第一結合膜3可讓多層膜2易於附著在鏡片基板1上，提升鏡片基板1與多層膜2之間的結合強度，並使多層膜2不易受外力影響而脫離鏡片基板1；由於第一結合膜3之設置並不會影響光學鏡片阻隔藍光與紅外光的效果，因此鏡片基板1與多層膜2之間可設置或不設置第一結合膜3，端視需求而定。前述第一結合膜3得為鉻（Cr）薄膜、 矽（Si）薄膜、氧化矽（SiO）薄膜、或由氧化矽與鉻所組成的混合材料（SiO＋Cr)薄膜。
如圖４及７所述，前述多層膜2之至少一相鄰薄膜之間（例如第一層薄膜21與第二層薄膜22之間、第二層薄膜22與第三層薄膜23之間、第三層23薄膜與第四層薄膜24之間…或第六層薄膜26與第七層薄膜27之間）得設置第二結合膜4，利用該第二結合膜4可增加多層膜2之各層薄膜之間的附著力與結合強度，並使多層膜2不易受外力影響而脫落；由於第二結合膜4之設置並不會影響光學鏡片阻隔藍光與紅外光的效果，因此多層膜2之相鄰薄膜之間可設置或不設置第二結合膜4，端視需求而定。前述第二結合膜4得為氧化鋁（Al2O3）薄膜。
如圖４及７所述，前述多層膜2之任一相鄰薄膜之間得設置抗靜電膜5（或稱導電膜），其膜厚為2~9nm，使光學鏡片具有抗靜電之功效，由於抗靜電膜5之設置並不會影響光學鏡片阻隔藍光與紅外光的效果，因此多層膜2之相鄰薄膜之間可設置或不設置抗靜電膜5，端視需求而定。前述抗靜電膜5得為銦錫氧化物（ITO）薄膜。
前述多層膜2之最未層薄膜之外側得設置至少一疏油膜、防霧膜、保護膜或其它功能性薄膜（圖中未示），以增加光學鏡片之功能性，端視需求而定。
根據本案創作人的測試結果，本創作之光學鏡片，其中藍光（波長476～495nm）的反射率約為5~20%，紅外光（波長760～1000nm）的反射率約為30~70%；其中藍光（波長476～495nm）的透過率約為80~95%，紅外光（波長760～1000nm）的透過率約為30~70%。
當然，本創作之多層膜2亦得設置為9層、11層、13層等多結構，但是多層膜2的層數愈多，各層薄膜的厚即必須調整到更薄的厚度，如此將使得製造更為困難，且容易產生瑕疵，增加更多的製造成本，不具經濟效益。因此，根據創作人之研究結果，前述實施例(一)與實施例(二)之五層多層膜2與七層多層膜2具有最佳的生產效率與良率，縱使於光學鏡片增加第一結合膜3、第二結合膜4、抗靜電膜5、疏油膜、防霧膜、保護膜或其它功能性薄膜，亦不會影響該光學鏡片抗藍光與紅外光之功效。
綜上所述，本創作之光學鏡片於多層膜2之各層薄膜中使用特定的材料與厚度，即可使光學鏡片在不被過度染色的條件下（阻隔的藍光愈多，其鏡片顏色愈深）產生阻隔部分藍光及紅外光之效果，讓使用者的眼睛可保持涼爽並預防眼睛產生黃斑部病變及白內障，更可減輕眼睛的疲勞感並延長久視的時間，為本案之組成。
前述之實施例或圖式並非限定本創作之產品態樣、結構或使用方式，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本創作之專利範疇。
1‧‧‧鏡片基板
2‧‧‧多層膜
21‧‧‧第一層薄膜
22‧‧‧第二層薄膜
23‧‧‧第三層薄膜
24‧‧‧第四層薄膜
25‧‧‧第五層薄膜
26‧‧‧第六層薄膜
27‧‧‧第七層薄膜
3‧‧‧第一結合膜
4‧‧‧第二結合膜
5‧‧‧抗靜電膜
圖１是本創作之剖面圖。 圖２是本創作之實施例(一)的放大圖(一)。 圖３是本創作之實施例(一)的放大圖(二)。 圖４是本創作之實施例(一)的放大圖(三)。 圖５是本創作之實施例(二)的放大圖(一)。 圖６是本創作之實施例(二)的放大圖(二)。 圖７是本創作之實施例(二)的放大圖(三)。
1‧‧‧鏡片基板
2‧‧‧多層膜
21‧‧‧第一層薄膜
22‧‧‧第二層薄膜
23‧‧‧第三層薄膜
24‧‧‧第四層薄膜
25‧‧‧第五層薄膜
3‧‧‧第一結合膜
4‧‧‧第二結合膜
5‧‧‧抗靜電膜
Claims (11)
- 一種光學鏡片，至少包含： 鏡片基板與多層膜，前述多層膜係設置於鏡片基板之一側，且多層膜係利用真空蒸鍍方式直接或間接逐一將各層薄膜蒸鍍於鏡片基板上； 前述多層膜之第一層薄膜得為二氧化矽薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料薄膜，其膜厚為130~208nm； 前述多層膜之第二層薄膜得為氧化鋯薄膜、五氧化三鈦薄膜、氧化鈦薄膜、五氧化二鉭薄膜、或由氧化鋯與氧化鈦所組成的混合材料薄膜，其膜厚為101~152nm； 前述多層膜之第三層薄膜得為二氧化矽薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料薄膜，其膜厚為120~184nm； 前述多層膜之第四層薄膜得為氧化鋯薄膜、五氧化三鈦薄膜、氧化鈦薄膜、五氧化二鉭薄膜、或由氧化鋯與氧化鈦所組成的混合材料薄膜，其膜厚為80~130nm； 前述多層膜之第五層薄膜得為二氧化矽薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料薄膜，其膜厚為40~65nm。
- 一種光學鏡片，至少包含： 鏡片基板與多層膜，前述多層膜係設置於鏡片基板之一側，且多層膜係利用真空蒸鍍方式直接或間接逐一將各層薄膜蒸鍍於鏡片基板上； 前述多層膜之第一層薄膜得為二氧化矽薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料薄膜，其膜厚為130~208nm； 前述多層膜之第二層薄膜得為氧化鋯薄膜、五氧化三鈦薄膜、氧化鈦薄膜、五氧化二鉭薄膜、或由氧化鋯與氧化鈦所組成的混合材料薄膜，其膜厚為101~152nm； 前述多層膜之第三層薄膜得為二氧化矽薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料薄膜，其膜厚為120~184nm； 前述多層膜之第四層薄膜得為氧化鋯薄膜、五氧化三鈦薄膜、氧化鈦薄膜、五氧化二鉭薄膜、或由氧化鋯與氧化鈦所組成的混合材料薄膜，其膜厚為75~114nm； 前述多層膜之第五層薄膜得為二氧化矽薄膜、由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料薄膜、或由一氧化矽與二氧化矽所組成的混合材料薄膜，其膜厚為11~18nm； 前述多層膜之第六層薄膜得為氧化鋯薄膜、五氧化三鈦薄膜、氧化鈦薄膜、五氧化二鉭薄膜、或由氧化鋯與氧化鈦所組成的混合材料薄膜，其膜厚為9~13nm； 前述多層膜之第七層薄膜得為二氧化矽薄膜、或由二氧化矽與氧化鋁所組成的混合材料薄膜，其膜厚為2.8~4.2nm。
- 根據請求項１或２項所述之光學鏡片，其中前述鏡片基板與多層膜之間係設置第一結合膜，利用該第一結合膜可讓多層膜易於附著在鏡片基板上。
- 根據請求項３所述之光學鏡片，其中前述第一結合膜得為鉻薄膜、 矽薄膜、氧化矽薄膜、或由氧化矽與鉻所組成的混合材料薄膜，且其膜厚為4.8~7.2nm。
- 根據請求項１或２項所述之光學鏡片，其中前述多層膜之至少一相鄰薄膜之間設置第二結合膜，利用該第二結合膜可增加多層膜之各層薄膜之間的附著力與結合強度。
- 根據請求項５所述之光學鏡片，其中前述第二結合膜係為氧化鋁薄膜。
- 根據請求項１或２項所述之光學鏡片，其中前述多層膜之任一相鄰薄膜之間得設置抗靜電膜，使光學鏡片具有抗靜電之功效。
- 根據請求項７所述之光學鏡片，其中前述抗靜電膜係為銦錫氧化物薄膜，且其膜厚為2~9nm。
- 根據請求項１或２項所述之光學鏡片，其中前述多層膜之最未層薄膜之外側係設置疏油膜。
- 根據請求項１或２項所述之光學鏡片，其中前述多層膜之最未層薄膜之外側係設置防霧膜。
- 根據請求項１或２項所述之光學鏡片，其中前述多層膜之最未層薄膜之外側係設置保護膜。
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